Гнилостные бактерии. Характеристика возбудителей порчи мясных, молочных и яйцепродуктов. Клубеньковые бактерии бобовых культур

В группу гнилостных бактерий входят микроорганизмы, вызывающие глубокий распад белков. При этом образуется ряд веществ, обладающих неприятным запахом, вкусом, нередко и ядовитыми свойствами. Гнилостные бактерии могут быть как аэробы, так и анаэробы, споровые и бесспоровые.

К факультативно аэробным бесспоровым гнилостным бактериям часто встречающимся в молоке, относятся грамотрицательные палочки Proteus vulgaris (протей), способные активно пептонизировать молоко с выделением газа. При развитии этих микроорганизмов в молоке кислотность его вначале несколько повышается (вследствие образования жирных кислот), а затем снижается в результате накопления щелочных продуктов. Бесспоровые бактерии, например Proteus vulgaris, могут попадать в молоко с оборудования, из воды и других источников. При пастеризации молока Proteus vulgaris погибают.

К аэробным споровым бактериям относятся Вас. subtilis (сеннаяая палочка), Вас. mesentericus (картофельная палочка), Вас. mycoides, Вас. megatherium и пр. Все они подвижны, красятся по Граму положительно, быстро развиваются в молоке, активно разлагая белки. При этом сначала молоко свертывается без существенного повышения кислотности, затем с поверхности сгустка наступает пептонизация молока. У некоторых споровых палочек (например, сенной) пептонизацпя молока начинается без предварительного свертывания казеина. Из анаэробных споровых гнилостных бактерий в молоке встречаются Вас. putrificus и Вас. polymyxa.

Вас. putrificus - подвижная палочка, разлагающая белки с обильным образованием газов (аммиака, углекислоты, водорода, сероводорода), Вас. polymyxa - подвижная палочка, образующая в молоке газ, кислоты (уксусную, муравьиную), этиловый и бутиловый спирты и другие продукты.

Высокая чувствительность к понижению реакции среды характерна для всех гнилостных бактерий. Этой особенностью определяются крайне ограниченные возможности для развития данной группы бактерий при производстве кисломолочных продуктов. Очевидно, что во всех случаях, когда молочнокислый процесс развивается активно, жизнедеятельность гнилостных бактерий прекращается. В производстве кисломолочных продуктов развитие гнилостных бактерий возможно только в исключительных случаях (в результате развития бактериофага полностью пли в значительной мере остановлен молочнокислый процесс, утрачена активность закваски и т. д.). Споры многих гнилостных бактерий могут содержаться в пастеризованном молоке. Однако практически они не играют роли при производстве и хранении этого продукта. Это объясняется тем, что основную остаточную микрофлору после пастеризации составляют молочнокислые бактерии, они же обсеменяют молоко при розливе, поэтому на фоне развития (хотя и слабого, из-за низких температур

хранения) молочнокислого процесса возможность размножения споровых микроорганизмов в пастеризованном молоке ничтожна. При производстве же и хранении стерилизованного молока споровые бактерии играют немаловажную роль. Даже незначительные нарушения режимов стерилизации могут привести к попаданию спор в стерилизованное молоко и вызвать в последующем его порчу при хранении.

ДРОЖЖИ

В основу классификации дрожжей положены различия в характере их вегетативного размножения (деление, почкование). спорообразования, а также морфологические и физиологические признаки.

По способности к спорообразованию дрожжи делят на спорообразующие и неспорообразующие. В кисломолочных продуктах из спорообразующих встречаются дрожжи родов Saccharomyces, Zygosacc-haromyces, Fabospora и Debaromyces, из неспоровых - родов Torulopsis it Candida. С. А.

Королев (1932) разделил дрожжи, встречающиеся в молочных продуктах, по их биохимическим свойствам на три группы.

Первая группа - дрожжи, не способные к спиртовому брожению, хотя и потребляющие некоторые углеводы путем непосредственного окисления; к ним относятся виды Mycoderma, цветные бесспоровые дрожжи Tornla.

Вторая группа - дрожжи, не сбраживающие лактозу, но сбраживающие другие сахара; могут развиваться лишь в совместной культуре с микроорганизмами, обладающими ферментом лактазой, гпдролизующей молочный сахар на моносахара; к ним относятся отдельные виды дрожжей рода Saccharomyces. Как показали исследования В. И. Кудрявцева (1954) и A.M. Скородумовой (1969), в кисломолочных продуктах, приготовленных на естественных заквасках, основными представителями этого рода являются дрожжи вида Sacch. cartilaginosus, сбраживающие мальтозу и галактозу. По мнению В. И. Кудрявцева, дрожжи этой группы могут положительно влиять на вкус и аромат кисломолочных продуктов, однако при чрезмерном их развитии возникает порок - вспучивание. Они относятся к так называемым диким дрожжам и при производстве кисломолочных продуктов их не применяют. Однако возможно, что среди дрожжей этой группы могут быть найдены производственно-ценные культуры.

Третья группа - дрожжи, сбражнвающпе лактозу. Исследования А. М. Скородумовой (1969) показали, что среди дрожжей, выделенных из кисломолочных продуктов (приготовленных на естественной закваске), число дрожжей, самостоятельно сбраживающих лактозу, сравнительно невелико - из 150 штаммов - 32 (21%). Наибольший процент дрожжей, сбражпвающих лактозу, был выделен из кефир ных грибков и закваски (34,1%). Дрожжи, сбраживающие лактозу, были идентифицированы А. М. Скородумовой как Fabospora fragilis, Saccharomyces lactis, реже Zygosaccharomyces lactis. Способностью сбраживать лактозу обладают также некоторые виды Candida и Torulopsis - Candida pseudotropicalis var. lactosa, Torulopsis kefir, Torylopsis sphaerica, выделенные из кефирного грибка (В. И. Буканова, 1955).

Исследования, проводившиеся в Японии Т. Наканиши и Дж. Араи (1968, 1969), показали также, что наиболее распространенными видами лактозосбраживающих дрожжей, выделенных из сырого молока, являются Saccharomyces lactis, Torulopsis versatilis, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis.

Для установления отношения дрожжей к сахарам культуры параллельно высевают в молочно-пептонную сыворотку, содержащую только лактозу, и на сусло, содержащее мальтозу. После выдержки при оптимальной температуре отмечают наличие пли отсутствие газа.

Оптимальная температура развития дрожжей 25-30° С, что следует учитывать при выборе температуры для созревания продуктов, в состав микрофлоры которых они входят. По данным В. II. Букановой (1955) основным фактором, регулирующим развитие дрожжей разных видов в кефире, является температура. Так, повышенная температура (30-32° С) стимулирует развитие Torulopsis sphaerica п дрожжей, не сбраживающих лактозу. Дрожжи, сбраживающие лактозу, достаточно хорошо развиваются и при 18-20° С, однако повышение температуры до 25 и 30° С, как правило, стимулирует их размножение.

Большинство дрожжей предпочитает для своего развития кислую реакцию среды. Следовательно, в кисломолочных продуктах условия для них благоприятны.

Дрожжи очень широко распространены в кисломолочных продуктах и могут быть обнаружены почти в любом образце продукта, приготовленного на естественных заквасках. Однако дрожжи развиваются гораздо медленнее, чем молочнокислые бактерии, поэтому в кисломолочных продуктах они обнаруживаются в меньшем количестве, чем молочнокислые бактерии.

Роль дрожжей и производстве кисломолочных продуктов исключительно велика. Обычно дрожжи рассматривают главным образом как возбудителей спиртового брожения. Но эта функция, по-видимому, не основная. Дрожжи активизируют развитие молочнокислых бактерий, витаминизируют продукты (С. Аскалонов, 1957). Дрожжи, сбраживающие лактозу и другие сахара, способны вырабатывать антибиотические вещества, активные против туберкулезной палочки и других микроорганизмов (А. М. Скородумова, 1951, 1954; В. И. Буканова, 1955).

Интенсивное развитие дрожжей незаквасочного происхождения нередко приводит к вспучиванию и изменению вкуса таких продуктов, как сметана, творог и сладкие творожные изделия. Излишнее развитие дрожжей, содержащихся в кефирной закваске при нарушении технологических режимов, также может вызвать газообразование в кефире (“глазки”) и даже его вспучивание.

ДРОЖЖИ

Возникает гнилостная инфекция только в тех ранах, в которых присутствуют омертвевшая ткань, подвергающаяся распаду в результате активности гнилостных бактерий. Подобный патологический процесс является осложнением обширных поражений мягких тканей, пролежней и открытых переломов. Гнилостная природа связана с активной жизнедеятельностью неклостридиальных анаэробов, присутствующих в области слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, женских органов мочеполовой системы и дыхательных путей.

Гнилостный распад тканей представляет собой анаэробный окислительный процесс белкового субстрата. В развитии этой патологии принимают участие такие микробы гниения, как грамотрицательные палочки (Fusobacterium, Bactericides), грамположительные палочки (Eubacterium, Propionibacterium, Actinomyces), протей, кишечная палочка и Veilonella.

Многие специалисты утверждают, что только 10% хирургических инфекций не относятся к эндогенному происхождению. Это связано с тем, что практически вся микрофлора человека состоит из анаэробов. Анаэробная и смешанная флора и является составляющим наиболее значительных форм гнойно-воспалительных болезней в организме человека. Особенно часто такие процессы присутствуют в развитии гинекологических, абдоминальных и стоматологических заболеваний. Инфекции мягких тканей появляются аналогично при наличии смешанной или анаэробной микрофлоры.

Смешанная микрофлора является не простой совокупностью бактерий, потому как большинство патологических процессов прогрессируют только тогда, когда соединяются два участника ассоциации.

Не только аэробы создают подходящие условия для жизнедеятельности анаэробов. Обратный эффект также возможен. В качестве активаторов подавляющего большинства анаэробных патологических процессов инфекционного характера выступают полимикробы. Именно поэтому положительный результат от проводимого лечения достигается только при воздействии на каждую разновидность микроорганизмов.

Чаще всего гнилостные очаги возникают при следующих поражениях:

заражение мягких тканей;
заболевание легких;
болезни брюшины.

Существует несколько гнилостных микробов, которые могут спровоцировать развитие подобной инфекции в качестве самостоятельного заболевания. Обратить внимание следует на сочетание Spirochete bucallis и Bac. fusiformis. Совокупность данных микроорганизмов называется фузоспириллярным симбиозом. Самой грозной формой патологического процесса считается гнилостная флегмона, которая развивается на дне ротовой полости и называется также ангиной Людовика.

Симптоматика гнилостно процесса

В качестве самостоятельного процесса гнилостная инфекция развивается в области поражения мягких тканей достаточно редко, чаще она присоединяется к развитым анаэробным и гнойным инфекционным процессам. Именно поэтому клиническая картина подобного осложнения практически во всех случаях нечеткая и сливается с проявлениями гнойных или анаэробных очагов.

Гнилостная форма инфекции протекает в сопровождении следующей симптоматики:

ярко выраженного подавленного состояния;
характерного снижения аппетита;
появления сонливости в дневное время;
скороспешного развития анемии.

В качестве самого раннего признака наличия в организме человека гнилостного распада выступает появление внезапного озноба. Наличие экссудата (зловония) также считается важным первичным признаком развития патологических изменений в организме. Неприятный резковатый запах является ничем иным, как последствием жизнедеятельности гнилостных бактерий.

Не все разновидности анаэробов способствуют образованию веществ, вызывающих зловонный запах. Чаще всего причиной тому является строгий и факультативный вид микроорганизмов. Отсутствие зловонности наблюдается иногда и при сочетании аэробов с анаэробами. Именно поэтому отсутствие столь неприятного симптома не может указывать на то, что инфекция имеет не гнилостное происхождение!

Данная инфекция имеет такие вторичные симптомы, как гнилостный характер повреждения мягких тканей. В очагах поражения присутствуют омертвевшие ткани, ограниченные правильными очертаниями. Чаще всего серо-зеленый или серый бесструктурный детрит заполняет межтканевые щели или же приобретает разнообразные формы. Окраска экссудата чаще неоднородная и в некоторых случаях варьируется до коричневого цвета. В нем содержатся небольшие капельки жира.

Гнилостная инфекционная природа раны может давать такие симптомы, как большое скопление гноя. В данном случае экссудат в клетчатке разжижается. При поражении мышечной ткани его количество мизерно и в основном наблюдается в качестве диффузной пропитки поврежденной ткани. Если присутствует аэробная инфекция, то гной приобретает густую консистенцию. Цвет его варьируется от белого до желтого, окрас однородный, запах нейтральный.

Следует также обратить внимание на такие симптомы, как отсутствие отечности, гнойного заплыва, газообразования и крепитации на начальных развитиях патологического процесса. Часто внешние признаки поражения мягкой ткани не соответствуют его глубине. Отсутствие гиперемии кожи приводит в замешательство многих хирургов, поэтому своевременная хирургическая обработка патологического очага может быть проведена несвоевременно.

Гнилостная инфекция начинает распространяться в области подкожной клетчатки, переходя в межфасциальное пространство. При этом происходит некроз мышц, сухожилий и фасций.

Гнилостная инфекция развивается в трех формах:

присутствуют симптомы шоковых явлений;
отмечается бурно прогрессирующее течение;
отмечается вялое течение.

При первых двух формах инфекция протекает в сопровождении общей интоксикации: повышения температуры, появления озноба, развития почечной или печеночной недостаточности и снижения артериального давления.

Как справиться с данной патологией

Инфекция гнилостной природы является серьезной угрозой для здоровья человека, поэтому лечение прогрессирующего процесса должно быть начато как можно раньше. Для эффективного устранения подобного заболевания проводятся следующие мероприятия:

создаются неблагоприятные условия для жизнедеятельности бактерий (удаление омертвевшей ткани, проведение антибактериальной терапии и широкого дренирования тканей);
назначение детоксикационной терапии;
проведение коррекции иммунного статуса и гемостаза.

Прогрессирующая инфекция гнилостного характера требует удаления пораженных тканей. Лечение практически всегда требует хирургического вмешательства в связи с анатомическим расположением, особенностью течения и распространением патогенных микроорганизмов, радикальных результатов добиться получается не во всех случаях. При низкой эффективности ранее принятых мер лечение проводится при помощи широких разрезаний гнойных очагов, иссечения некротизированной ткани, местного введения антисептиков и дренирования раны. Профилактика распространения гнилостного процесса в области здоровых тканей заключается в осуществлении ограничивающих хирургических разрезов.

Если инфекция имеет анаэробный характер, то лечение осуществляется при помощи постоянной перфузии или орошения раны растворами, содержащими перманганат калия и перекись водорода. Эффективно в данном случае использование мазей, имеющих полиэтиленоксидную основу (Левомеколь, Левосин). Данные средства способствуют эффективному всасыванию экссудата, что сопровождается быстрым очищением раны.

Лечение антибиотиками проводится под контролем антибиотикограммы. Такое заболевание, как гнилостное поражение мягких тканей, может быть вызвано микроорганизмами, обладающими устойчивостью перед антибактериальной терапией. Именно поэтому подобное лечение должно осуществляться также и под наблюдением врача.

Медикаментозное лечение такого состояния, как инфекция гнилостно характера проводится при помощи следующих средств:

антибиотики – линкомицин, тиенам, рифампицин;
метронидазоловые противомикробные препараты – метрагил, метронидазол, тинидазол.

Лечение и профилактика детоксикации и гомеостаза назначается и проводится индивидуально в соответствии с симптоматикой и характером течения патологического процесса для каждого случая. При бурном септическом течении принимают интракорпоральные детоксикационные меры: проводят эндолимфатическую терапию и назначают гемоинфузионную детоксикацию. В обязательном порядке показано проведение таких процедур, как УФОК (ультрафиолетового облучения крови) и ВЛОКА (внутривенного лазерного облучения крови). Рекомендуется проведение аппликационной сорбации, которая подразумевает наложение сорбентов, антибиотиков и иммобилизированных ферментов на пораженный участок тканей. В случае развития осложнений в виде печеночной недостаточности назначается гемодиализ и применяется плазмаферез и гемсорбация.

Последствия

В процессе обмена веществ микроорганизмы не только осуществляют синтез сложных белковых веществ собственной цитоплазмы, но и производят глубокое разрушение белковых соединений субстрата. Процесс минерализации органических белковых веществ микроорганизмами, протекающий с выделением аммиака или с образованием аммонийных солей, получил в микробиологии название гниения или аммонификации белков.

Таким образом, в строгом микробиологическом смысле гниение - это минерализация органического белка, хотя в повседневной жизни «гниением» называют целый ряд разнообразных процессов, имеющих чисто случайное сходство, объединяя в этом понятии и порчу пищевых продуктов (мяса, рыбы, яиц, плодов, овощей), и разложение трупов животных и растений, и разнообразные процессы, протекающие в навозе, растительных отбросах, и т.д.

Аммонификация белка - сложный многоступенчатый процесс. Его внутренняя сущность заключается в энергетических превращениях микроорганизмами аминокислот с использованием их углеродного скелета в синтезе цитоплазменных соединений. В естественных условиях разложение богатых белками веществ растительного и животного происхождения, возбуждаемое различными бактериями, плесенями, актиномицетами, протекает необычайно легко как при широком доступе воздуха, так и в условиях полного анаэробиоза. В связи с этим химизм разложения белковых веществ и природа возникающих продуктов распада могут сильно варьировать в зависимости от вида микроорганизма, химической природы белка, условий протекания процесса: аэрации, влажности, температуры.

При доступе воздуха, например, процесс гниения протекает очень интенсивно, вплоть до полной минерализации белковых веществ - образуется аммиак и даже частично элементарный азот, образуются либо метан, либо углекислый газ, а также сероводород и соли фосфорной кислоты. В анаэробных условиях, как правило, полной минерализации белка не происходит, и часть возникающих (промежуточных) продуктов гниения, имеющих обычно неприятный запах, сохраняется в субстрате, придавая ему тошнотворный запах гниения.

Препятствует аммонификации белков низкая температура. В вечномерзлых слоях земли Крайнего Севера находили, например, трупы мамонтов, пролежавшие десятки тысячелетий, но не подвергшиеся разложению.

В зависимости от индивидуальных свойств микроорганизмов - возбудителей гниения - происходит либо неглубокий распад белковой молекулы, либо глубокое ее расщепление (полная минерализация). Но есть и такие микроорганизмы, которые принимают участие в гниении лишь после того, как в субстрате в результате жизнедеятельности других микробов появляются продукты гидролиза белковых веществ. Собственно «гнилостными» называют тех микробов, которые возбуждают глубокий распад белковых веществ, обусловливая полную их минерализацию.

Белковые вещества в процессе питания не могут быть непосредственно усвоены микробной клеткой. Коллоидная структура белков препятствует их поступлению в клетку через клеточную оболочку. Лишь после гидролитического расщепления более простые продукты гидролиза белков проникают внутрь микробной клетки и используются ею в синтезе клеточного вещества. Таким образом, гидролиз белков протекает вне тела микроба. Микроб для этого выделяет в субстрат протеолитические экзоферменты (протеиназы). Такой способ питания обусловливает в субстратах разложение огромных масс белковых веществ, тогда как внутри микробной клетки в белковую форму превращается лишь сравнительно небольшая часть продуктов гидролиза белка. Процесс расщепления белковых веществ в данном случае в большой степени преобладает над процессом их синтеза. В силу этого общебиологическая роль гнилостных микробов как агентов разложения белковых веществ огромна.

Механизм минерализации сложной белковой молекулы гнилостными микробами можно представить следующей цепью химических превращений:

I. Гидролиз крупной белковой молекулы до альбумоз, пептонов, полипептидов, дипептидов.

II. Продолжающийся более глубокий гидролиз продуктов расщепления белка до аминокислот.

III. Превращения аминокислот под действием микробных ферментов. Разнообразие аминокислот и ферментов, имеющихся в ферментативном комплексе различных микробов, те или иные условия протекания процесса обусловливают и чрезвычайное химическое разнообразие продуктов превращения аминокислот.

Так, аминокислоты могут подвергаться декарбоксилированию, дезаминированию как окислительному, так и восстановительному и гидролитическому. Энергичная карбоксилаза вызывает декарбоксилирование аминокислот с образованием летучих аминов или диаминов, имеющих тошнотворный запах. Из аминокислоты лизина при этом образуется кадаверин, из аминокислоты орнитина - путресцин:

Кадаверин и путресцин получили название «трупных ядов» или птомаинов (от греческого ptoma - труп, падаль). Ранее считалось, что птомаины, возникающие при распаде белков, вызывают пищевые отравления. Однако в настоящее время выяснено, что ядовитыми являются не сами птомаины, а сопутствующие им их производные - нейрин, мускарин, а также некоторые вещества неизвестной химической природы.

При дезаминировании от аминокислот отщепляется аминогруппа (NH2), из которой образуется аммиак. Реакция субстрата при этом становится щелочной. При окислительном дезаминировании, кроме аммиака, образуются еще и кетонокислоты:

При восстановительном дезаминировании возникают предельные жирные кислоты:

Гидролитическое дезаминирование и декарбоксилирование приводят к возникновению спиртов:

Кроме того, могут образоваться при этом и углеводороды (например, метан), непредельно жирные кислоты, водород.

Из ароматических аминокислот в анаэробных условиях возникают дурнопахнущие продукты гниения: фенол, индол, скатол. Индол и скатол образуются обычно из триптофана. Из аминокислот, содержащих серу, в аэробных условиях гниения возникают сероводород или меркаптаны, также обладающие неприятным запахом тухлых яиц. Сложные белки - нуклеопротеиды - распадаются на нуклеиновые кислоты и белок, которые в свою очередь расщепляются. Нуклеиновые кислоты при распаде дают фосфорную кислоту, рибозу, дезоксирибозу и азотистые органические основания. В каждом конкретном случае возможно протекание только части указанных химических превращений, а не полностью всего цикла.

Появление в пищевых продуктах, богатых белком (таких, как мясо или рыба), запаха аммиака, аминов и других продуктов распада аминокислот является показателем их микробной порчи.

Микроорганизмы, возбуждающие аммонификацию белковых веществ, очень широко распространены в природе. Они встречаются повсеместно: в почве, в воде, в воздухе - и представлены чрезвычайно разнообразными формами - аэробными и анаэробными, факультативноанаэробными, спорообразующими и бесспорозыми.

Аэробные гнилостные микроорганизмы

Сенная палочка (Bacillus subtilis) (рис. 35) - широко распространенная в природе аэробная бацилла, обычно выделяемая из сена, очень подвижная палочка (3-5 х 0,6 мкм) с перитрихиальным жгутованием. Если выращивание производить на жидких средах (например, на сенном отваре), то клетки бациллы получаются несколько крупнее и соединяются в длинные цепочки, образуя на поверхности жидкости морщинистую и сухую серебристо-беловатую пленку. При развитии на твердых средах, содержащих углеводы, образуется мелкоморщинистая сухая или зернистая, срастающаяся с субстратом колония. На ломтиках картофеля колонии сенной палочки всегда получаются слегка морщинистыми, бесцветными или слегка розоватыми, напоминающими бархатистый налет.

Развивается сенная палочка в очень широком диапазоне температур, являясь практически космополитом. Но вообще считается, что наилучшей температурой для ее развития является 37-50 °С. Споры у сенной палочки овальные, располагаются эксцентрально, без строгой локализации (но все же во многих случаях ближе к центру клетки). Прорастание спор экваториальное. Грамположительна, углеводы разлагает с образованием ацетона и уксусного альдегида, обладает очень высокой протеолитической способностью. Споры сенной палочки весьма термоустойчивы - нередко сохраняются в консервах, стерилизованных при 120°С.

Картофельная палочка (Bac. mesentericus) (рис. 36) - распространена в природе не менее широко, чем сенная. Обычно картофельная палочка встречается на картофеле, попадая сюда из почвы.

Морфологически картофельная палочка очень сходна с сенной: ее клетки (3-10 х 0,5-0,6 мкм) имеют перитрихиальное жгутование; встречаются как одиночные, так и соединенные в цепочку. Споры картофельной палочки, как и сенной, овальные, иногда встречаются продолговатые, крупные; располагаются они в любой части клетки (но чаще центрально). При формировании спор клетка не раздувается, споры прорастают экваториально.

При выращивании на ломтиках картофеля картофельная палочка образует обильный желтовато-бурый складчатый влажно блестящий налет, напоминающий брыжейку, благодаря чему микроб и получил свое название. На агаровых белковых средах образует тонкие, сухие и морщинистые колонии, не срастающиеся с субстратом.

По Граму картофельная палочка окрашивается положительно. Оптимальная температура развития, как и у сенной палочки, 35-45 °С. При разложении белков образует много сероводорода. Споры картофельной палочки очень термоустойчивы и подобно спорам сенной палочки выдерживают длительное кипячение, часто сохраняясь в консервированных продуктах.

Bac. сеreus. Это - палочки (3-5 х 1-1,5 мкм) с прямыми концами, одиночные или соединенные в запутанные цепочки. Встречаются варианты и с более короткими клетками. Цитоплазма клеток заметно зернистая или вакуолистая, по концам клеток часто образуются блестящие жироподобные зерна. Клетки бациллы подвижные, с перитрихиальным жгутованием. Споры Вас. cereus образует овальные или эллипсоидные, обычно располагающиеся центрально и прорастающие полярно. При развитии на МПА (мясопептонном агаре) бацилла образует крупные компактные колонии со складчатым центром и ризоидными волнистыми краями. Иногда колонии бывают мелкобугристыми с бахромчатыми краями и жгутиковидными выростами, с характерными крупинками, преломляющими свет. Bac. cereus является аэробом. Однако в некоторых случаях развивается и при затрудненном доступе кислорода. Встречается эта бацилла в почве, в воде, на растительных субстратах. Желатину разжижает, молоко пептонизирует, крахмал гидролизует. Температурный оптимум развития Bac. cereus 30 °С, максимум 37-48 °С. При развитии в мясопептонном бульоне образует обильную однородную муть с легко распадающимся мягким осадком и нежной пленкой на поверхности.

Из других аэробных гнилостных микробов можно отметить земляную палочку (Вас. mycoides), Вас. megatherium, а также бесспоровые пигментные бактерии - «чудесную палочку» (Bact. prodigiosum), Pseudomonas fluorescens.

Земляная палочка (Bac. mycoides) (рис. 37) - одна из очень распространенных гнилостных почвенных бацилл, имеет довольно крупные (5-7 х 0,8-1,2 мкм) одиночные или соединенные в длинные цепочки клетки. На твердых средах земляная палочка образует весьма характерные колонии - пушистые, ризоидные или мицелиевидные, стелющиеся по поверхности среды, как грибной мицелий. За это сходство бацилла и получила название Bac. mycoides, что значит «грибовидная».

Bac. megaterium - бацилла, имеющая крупные размеры, за что и получила свое название, означающее «большое животное». Она постоянно встречается в почве и на поверхности гниющих материалов. Молодые клетки обычно толстые - до 2 мкм в поперечнике, длиной от 3,5 до 7 мкм. Содержимое клеток грубозернистое с большим количеством крупных включений жироподобного или гликогеноподобного вещества. Нередко включения заполняют почти сплошь всю клетку, придавая ей весьма характерное строение, по которому легко распознают данный вид. Колонии на агаровых средах гладкие, грязно-белые, жирно-блестящие. Края колонии резко обрезаны, иногда волнисто-бахромчатые.

Пигментная бактерия Pseudomonas fluorescens мелкая (1-2 х 0,6 мкм) грамотрицательная бесспоровая палочка, подвижная, с лофотрихиальным жгутованием. Бактерия образует зеленовато-желтый флюоресцирующий пигмент, который, проникая в субстрат, окрашивает его в желто-зеленый цвет.

Пигментная бактерия Bacterium prodigiosum (рис. 38) широко известна под названием «чудесная палочка» или «палочка чудесной крови». Очень маленькая грамотрицательная бесспоровая подвижная палочка с перитрихиальным жгутованием. При развитии на агаровых и желатиновых средах образует колонии темно-красного цвета с металлическим блеском, напоминающие капли крови.

Появление таких колоний на хлебе и картофеле в средние века вызывало у религиозных людей суеверный ужас и связывалось с злокознями «еретиков» и «дьявольским наваждением». Из-за этой безвредной бактерии святейшая инквизиция сожгла на кострах не одну тысячу совершенно невинных людей.

Факультативноанаэробные бактерии

Палочка протея, или вульгарный протей (Proteus vulgaris) (рис. 39). Этот микроб является одним из наиболее типичных возбудителей гниения белковых веществ. Он часто встречается на самопроизвольно загнившем мясе, в кишечнике животных и человека, в воде, в почве и пр. Клетки этой бактерии отличаются большой полиморфностью. В суточных культурах на мясо- пептонном бульоне они мелкие (1-3 х 0,5 мкм), с большим количеством перитрихиально расположенных жгутиков. Затем начинают появляться извитые нитевидные клетки, достигающие в длину 10-20 мкм и более. Благодаря такому разнообразию в морфологическом строении клеток бактерия и была названа по имени морского бога Протея, которому древнегреческая мифология приписывала способность менять свой образ и превращаться по желанию в различных животных и чудовищ.

Как мелкие, так и крупные клетки протея обладают сильным движением. Это придает колониям бактерии на твердых средах, характерную особенность «роения». Процесс «роения» заключается в том, что из колонии выходят отдельные клетки, скользят по поверхности субстрата и на некотором расстоянии от нее останавливаются, размножаются, давая начало новому росту. Получается масса мелких, едва видимых простым глазом беловатых колоний. От этих колоний снова отделяются новые клетки и на свободной от микробного налета части среды образуют новые центры размножения и т.д.

Вульгарный протей - грамотрицательный микроб. Оптимальная температура его развития 25-37°С. При температуре около 5 °С он прекращает свой рост. Протеолитическая способность протея очень велика: он разлагает белки с образованием индола и сероводорода, вызывая резкое изменение кислотности среды - среда становится сильнощелочной. При развитии на углеводных средах протей образует много газов (CO2 и H2).

В условиях умеренного доступа воздуха при развитии на пептонных средах некоторой протеолитической способностью обладает кишечная палочка (Escherichia coli). Характерно при этом образование индола. Но кишечная палочка не является типичным гнилостным микроорганизмом и на углеводных средах в анаэробных условиях вызывает нетипичное молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты и целого ряда побочных продуктов.

Анаэробные гнилостные микроорганизмы

Clostridium putrificum (рис. 40) - энергичный возбудитель анаэробного разложения белковых веществ, осуществляющий это расщепление с обильным выделением газов - аммиака и сероводорода. Cl. putrificum довольно часто встречается в почве, воде, в полости рта, в кишечнике животных и на разных гниющих продуктах. Иногда может быть обнаружен и в консервах. Cl. putrificum - подвижные палочки с перитрихиальным жгутованием, удлиненные и тонкие (7-9 х 0,4-0,7 мкм). Встречаются и более длинные клетки, соединенные в цепочки и одиночные. Температурный оптимум развития клостридия 37 °С. Развиваясь в глубине мясопептонного агара, он образует хлопьевидные рыхлые колонии. Споры шаровидные, расположены терминально. При спорообразовании в месте возникновения споры клетка сильно раздувается. Спороносящие клетки Cl. putrificum напоминают спороносящие клетки бациллы ботулизма.

Термоустойчивость спор Cl. putrificum довольно высокая. Если при производстве консервов споры не будут уничтожены, при хранении готовой продукции на складе они могут развиться и вызвать порчу (микробиологический бомбаж) консервов. Сахаролитическими свойствами Cl. putrificum не обладает.

Clostridium sporogenes (рис. 41) - по морфологическим признакам представляет собой довольно крупную палочку с закругленными концами, легко образующую цепочки. Микроб очень подвижен благодаря перитрихиально расположенным жгутикам. Название Clostridium sporogenes, данное И. И. Мечниковым (1908 г.), характеризует способность этого микроба быстро образовывать споры. Через 24 ч под микроскопом можно видеть много палочек и свободно лежащих спор. Через 72 ч процесс спорообразования заканчивается и вегетативных форм совсем не остается. Споры микроб образует овальные, расположенные центрально или ближе к одному из концов палочки (субтерминально). Капсул не образует. Оптимум развития 37 °С.

Cl. sporogenes - анаэроб. Токсическими и патогенными свойствами не обладает. В анаэробных условиях на агаровых средах образует поверхностные мелкие, неправильной формы, вначале прозрачные, а затем превращающиеся в непрозрачные желтовато-белые колонии с бахромчатыми краями. В глубине агара колонии образуются «мохнатые», круглые, с плотным центром. Аналогично в анаэробных условиях микроб вызывает быстрое помутнение мясопептонного бульона, газообразование и появление неприятного гнилостного запаха. В ферментативном комплексе Clostridium sporogenes содержатся очень активные протеолитические ферменты, способные расщеплять белок, до последней его стадии. Под действием Clostridium sporogenes молоко пептонизируется уже через 2-3 дня и рыхло свертывается, желатина разжижается. На средах с печенью иногда образуется черный пигмент с выделяющимися белыми кристаллами тирозина. Микроб вызывает почернение и переваривание мозговой среды и резкий гнилостный запах. Кусочки ткани быстро перевариваются, разрыхляются и расплавляются почти до конца в течение нескольких дней.

Clostridium sporogenes обладает также и сахаролитическими свойствами. Распространенность этого микроба в природе, резко выраженные протеолитические свойства, высокая термоустойчивость спор характеризуют его как одного из главных возбудителей гнилостных процессов в пищевых продуктах.

Cl. sporogenes является возбудителем порчи мясных и мясо-овощных консервов. Чаще всего подвергаются порче консервы «Мясо тушеное» и первые обеденные блюда с мясом и без мяса (борщ, рассольник, щи и др.). Наличие небольшого количества спор, оставшихся в продукте после стерилизации, может вызвать порчу консервов при хранении в условиях комнатной температуры. Наблюдается сначала покраснение мяса, затем почернение, появляется резкий гнилостный запах, при этом часто наблюдается бомбаж банок.

В гнилостном разложении белков принимают участие и различные плесневые грибы и актиномицеты - Penicillium, Mucor mucedo, Botrytis, Aspergillus, Trichoderma и др.

Значение процесса гниения

Общебиологическое значение процесса гниения огромно. Гнилостные микроорганизмы являются «санитарами земли». Вызывая минерализацию громадного количества белковых веществ, попадающих в почву, осуществляя разложение трупов животных и растительных отбросов, они производят биологическую очистку земли. Глубокое расщепление белков вызывают споровые аэробы, менее глубокое - споровые анаэробы. В природных условиях этот процесс совершается поэтапно в содружестве многих видов микроорганизмов.

Но в пищевом производстве гниение является вредным процессом и наносит большой материальный ущерб. Порча мяса, рыбы, овощей, яиц, фруктов и других продуктов питания наступает быстро и протекает очень энергично, если хранить их незащищенными, в условиях, благоприятных для развития микробов.

Лишь в отдельных случаях в пищевом производстве гниение может быть использовано как полезный процесс - при созревании соленой сельди и сыров. Используется гниение в кожевенном производстве для швицевания шкур (удаление шерсти со шкур животных при выработке кож). Зная причины процессов гниения, люди научились защищать пищевые продукты белкового происхождения от их распада путем применения самых разнообразных методов консервирования.

Дисбактериоз кишечника ― это состояние, при котором соотношение бактерий, населяющих человеческий кишечник, нарушается. В такой ситуации полезных микроорганизмов становится меньше, а вредных ― больше. Это может привести к появлению болезней и нарушению работы ЖКТ.

Причины нарушений

Развитие патогенных микробов могут вызвать такие действия:

К сожалению, первая и вторая степень дисбактериоза практически не диагностируется. Поэтому симптомы развития бактерий в кишечнике можно определить только на третьей и четвертой стадии заболевания.

Нарушение стула:

Страдающие дисбактериозом жалуются на постоянную диарею. Это происходит из-за усиления перистальтики кишечника и чрезмерного выделения кислот. Иногда стул может быть с примесями крови или же слизи. Экскременты имеют запах гнили;
Возрастное нарушение работы ЖКТ может привести к развитию запоров. Отсутствие нормальной флоры значительно снижает перистальтику.

Вздутие живота:

Спазматическая боль. Чрезмерное образование газов способствует увеличению давления в кишечнике. Если пациент страдает от расстройства тонкого кишечника, он зачастую жалуется на спазматические боли в районе пупка. Если же нарушение микрофлоры наблюдается в толстом кишечнике, боль в животе с правой стороны;
Расстройства. Тошнота, отсутствие аппетита и рвота свидетельствуют о нарушении пищеварительных процессов;
Сухость, а также бледность кожных покровов, ухудшение состояния ногтей и волос, стоматит;
Аллергия. Нередко у пациентов появляются кожные высыпания и зуд. Как правило, их вызывают продукты, которые ранее нормально усваивались организмом;
Интоксикация. Быстрая утомляемость, головная боль, а также температура говорят о накоплении в организме продуктов распада.

Могут ли быть осложнения?

Развитие гнилостных бактерий в человеческом кишечнике может спровоцировать и осложнения:

Сепсис. Если патогенные микроорганизмы всосутся в кровь человека, это может вызвать ее заражение;
Энтероколит. Если пациент вовремя не обратился к врачу, у него может развиться хроническое воспаление толстого и тонкого кишечников;
Анемия. Отсутствие нормальной флоры не позволяет достаточному количеству микроэлементов и витаминов всасываться в кровь, что отражается на уровне гемоглобина в ней;
Перитонит. Большое количество «плохих» болезнетворных бактерий кишечника деструктивно влияет ткани ЖКТ, это может привести к выбросу содержимого в брюшную полость;
Снижение веса. Поскольку аппетит у человека снижается, это приводит к значительной потере веса.

Как лечить?

Лечение кишечника от вредных бактерий проводится с помощью специальных препаратов, которые угнетают развитие патогенной флоры. Виды медикаментов, их дозировку и продолжительность курса лечения могут определяться только врачами. Поэтому перед приемом лекарство обязательно проконсультируйтесь с доктором.

Препараты, применяемые при дисбактериозе:

Пробиотики. Лекарства содержат живые полезные бактерии, которые восстанавливают микрофлору. Их используют для лечения недуга на 2-4 стадии;
Пребиотики. Данные препараты имеют бифидогенное свойство. Они способны стимулировать размножение «хороших» микробов, которые впоследствии вытесняют «вредные» микроорганизмы;
Симбиотики. Это комбинированные виды препаратов, которые включают в себя и пребиотики, и прибиотики. Такие лекарства стимулируют рост и развитие недостающих полезных бактерий;
Сорбенты. Назначают во время интоксикации организма для вывода продуктов метаболизма;
Антибактериальные медикаменты. Чаще всего их назначают уже на 4-й степени заболевания, когда необходимо бороться с развитием вредных кишечных бактерий;
Противогрибковые лекарства. Если в экскрементах обнаруживаются грибковые образования по типу Кандиды, врач назначит противогрибковый препарат, который ликвидирует любые дрожжеподобные образования;
Ферменты. При нарушениях ЖКТ ферменты «помогают» полезным бактериям в переработке пищи.

Соблюдение диеты

Для коррекции микрофлоры очень важно соблюдать диету, которая назначается лечащим врачом. Первым делом из рациона нужно исключить любые виды спиртных напитков, жирную и слишком острую пищу, сладости (пирожные, торты, леденцы, конфеты), копченые продукты и соления.

Все эти продукты только увеличивают бродильные процессы, а это сказывается и на флоре кишечника.

Питаться необходимо часто, но при этом порции не должны быть огромными. Желательно в течение дня иметь от 4 до 5 приемов пищи. Чтобы улучшить работу ЖКТ, старайтесь не употреблять во время еды воду, кофе и газированные напитки. Любая жидкость уменьшает концентрацию желудочного сока, а это заставляет еду перевариваться дольше.

Продукты, которые увеличивают метеоризм, обязательно исключите:

фасоль;
горох;
газированная вода;
хлебобулочные изделия с отрубями;

А вот белки в рационе следовало бы увеличить. Отдавайте предпочтение только нежирному мясу, которое лучше есть либо в тушеном, либо в вареном виде.

Чтобы «активировать» работу своего кишечника, старайтесь чаще использовать зелень: петрушку, зеленый лук, укроп и сельдерей. «Зеленые помощники» усилят действие нормальной микрофлоры, что поможет в борьбе с развитием патогенной.